编者按：本系列报导为2005年Thiel原厂专访

时间相位对声音会造成影响，到今天已经是音响迷耳熟能详的事实，不过在1977年Jim Thiel创业的时候，其实并不是普遍受到重视的观念，不过在Thiel身体力行，提倡「时间相位一致」的设计观念，并且推出如CS3.6、CS5、CS7一连串受到全球讚誉的经典喇叭后，「时间相位一致」也和Thiel划上了等号。

1977年开始的传奇

即使Jim Thiel是「时间与相位一致」的提倡者与先驱者，所谓「Coherence Source」，意义就在此。Jim并不是从创业之初就清楚知道Thiel发展的道路，但他很快的就釐清思路，提出长期坚守的设计理论。他从小就是个喜欢研究的人，所以即使他是Thiel的共同拥有者，但他却比较喜欢首席工程师与设计师（Chief Engineer/Designer）的头衔。

Jim在1977年推出Model 1喇叭时，其实还没有把时间相位当作一回事，他知道自己设计的喇叭能够发出好声音，所以就在自家车库动手搞起来，找朋友当起业务员拿来卖，没想到创业才开始一年，竟然还卖得不错。从此Jim就以位于肯塔基州列辛顿市（Lexington, Kentucky）作为根据地，逐步开展Thiel在全球的事业版图。

Thiel最主力的两声道产品：CS系列。

通常卖得好的新产品，客户的意见也特别多，希望原厂能够推出更新、更好的产品，初试啼声的Jim卖得不错，同时也获得许多经销商的意见。他心裡面开始认真而严肃的思考，究竟要如何才能让产品在技术上和一般市售喇叭有所区隔，建立Thiel能放诸四海皆准的理论基础？于是，他在1978推出了Model 3，成为Thiel第一对使用「时间相位一致」理论设计的喇叭。

Model 3奠立设计理论基础

时间与相位一致到底是怎麽一回事？在我们聆听从20Hz~20kHz的声音频宽当中，声波行进的速度其实并不相同，频率较高的高频因为波长较短，行进速度较快，而低频因为波长较长，行进速度也比较慢，所以，当20Hz~20kHz频段的声波从喇叭发声时，高频到达耳朵的时间，会比低频稍快些。有些人会说声波行进速度以经是「音速」，在一般聆听环境当中，声波到达人耳的时间差极短，甚至不到千分之一秒，如何分辨得出声音时间差？所以，早期对于「时间延迟失真」（Time Delay Distortion）的理论，并没有引起广泛的注意。

Model 3究竟有哪些特点？第一、Model 3首先採用了倾斜式前障板设计，让高音单体向后倾斜一些，而喇叭单体排列时，中心点採一直线排列；第二、採用一阶分音（6dB滚降），取相位失真最低。Model 3所採用的设计原则，成为日后所有Thiel喇叭遵循的准绳，也建立了Thiel最核心的理论价值。

图左：Jim搬出CS2.4的前障板，三层MDF板组合后削切出斜面。图右：将前障板倾斜，可以获得机械上的时间补偿，让高、中、低频声波到达时间一致。

音响迷对Thiel喇叭最深刻的印象可能是后倾的前障板，不过单体中心呈一直线排列和倾斜的前障板是连根生的设计，如此才能符合时间一致的声学物理特性。我们说过，时间不一致产生的原因是高频跑得较快，而低频稍微来的慢些，但是在一般在距离喇叭几公尺以内的聆听条件下，其实到达的时间差异非常的小，因此将前障板向后倾斜，位于上方的高音与中音单体就相对后退了一些，藉由些许的发声点距离差异，补偿由于高音与低音速度不一致的差异。

採用一阶分音

这是CS7.2所使用的分音器，即使採用元件最少的一阶分音，CS7.2的分音器依然尺寸庞大，并且使用优质的空芯电感。

光是藉由前障板后退，并不足以解决Jim所发现的时间与相位飘移，他发现分音器同样会引起相位差异，而越多阶分音的设计，越容易引起相位差。让我们複习一下喇叭分音的设计，全频段发声的喇叭要负责20Hz~20kHz的频率再生，但是单一只喇叭单体几乎不可能达到这麽宽的频段，因此设计高、中、低频段的单体，负责各个频段的音乐再生，也产生了分音的需求。高、中、低音单体各自会在其负责频段内拥有平直的频率响应，但是都会在特定频段开始衰减，而衰减的斜率各自不同，所以需要使用分音器来控制衰减的斜率，让高、中、低音的频段可以衔接。如果分音器以6dB的斜率衰减，我们称为「一阶分音」，依此原则，我们可以设计12dB、18dB、24dB的衰减斜率，分别是二阶、三阶与四阶分音。

通常越低阶的分音器，引起的相位误差越小，但我们还是可以看到许多喇叭製造者喜欢使用多阶分音，譬如JBL和Revel都强调四阶分音是最好的解决之道。一阶与四阶分音大概可以看做天平的两端，各自有其优点。一阶分音的结构简单，一只电容加一只电感就构成一阶分音，元件少，相位失真少，但是频段的衔接因为滚降斜率和缓，单体的性能经常影响频段衔接的顺畅程度。相对的，四阶分音元件多，相位失真较大，但是因为陡峭的分频斜率，单体之间的误差影响较小，各音路之间的频段衔接也可以比较准确。无论是一阶分音或是四阶分音，两者各有优缺点，但是在Thiel的理论当中，自然必须採用相位失真较少的一阶分音。

以真实为最高标准

Jim表示在设计与製作喇叭27年的时间当中，他的理想就是製作出能发出最接近真实声音的喇叭，所谓的真实，是把所有讯源当中储存的讯号，完全转化为声音的意思。这个定义非常明确，就是达到忠实无染的讯号转换。Jim说：「有些人未必喜欢精确真实的喇叭，他们说这样的喇叭缺乏音乐性。但是，对我而言，能够真实转换音乐讯号的喇叭，才能够把录音当中的精髓表达出来，怎麽会没有音乐性？」在音响迷追寻各种好声器材时，Jim的这段话值得玩味。

不自我吹嘘的课程

Jim为了自行製作Thiel单体，实验了各种材质的振膜，最后选择铝质振膜，取优秀的频率响应与稳定的工作品质。

Thiel对于我们一行人的参访，特别安排了两天的课程，第一天从理论解说、工厂巡礼到实际试听，第二天则安排了超低音的课程，行程排得满满的，但是我相信同行的每一位成员收穫都很大。Jim并没有天马行空的吹嘘产品，而是诉诸理论与实际，一步步引导我们进入Thiel的世界。在这篇文章当中，我们只简单归纳关于喇叭设计的理念，也就是第一天我们在Thiel的课程，然后从Jim的专访当中，向大家报告设计的细节。

身为所有Thiel产品的首席工程师，Jim亲自讲授关于喇叭的设计理念。在他的观念当中，优秀的喇叭必须满足至少四大要素，包括了：
1. 音质的传真（Tonal Fidelity）
2. 活生感的传真（Spatial Fidelity）
3. 暂态反应的传真（Transient Fidelity）
4. 动态的传真（Dynamic Fidelity）

在Jim发展Thiel喇叭的历程，念兹在兹的就是想办法满足上述四大要素，发展相对应的技术。这四项对喇叭的要求，可以拿来衡量所有的喇叭产品，并不限于Thiel，但是Jim清楚的釐清设计上所要处理的问题，并一一提出Thiel的解决之道。您也可以用Jim的标准来评估其他品牌的喇叭，看看他们有没有自己的一套方法。

让我们分别叙述这四项标准的内涵。首先，所谓「音质的传真」用最简单的话讲，就是大提琴不能听起来像小提琴，平台钢琴不能听起来像电钢琴，每一种乐器与声音的质地，都必须正确而传真的表达。而「活生感的传真」，代表清晰的音场重现、声音定位乐器的形体感等等。至于「暂态反应的传真」，可以用清楚重现各种音乐讯号的强度来解释。最后一项「动态的传真」，则是对于大小音量的对比表现，要能轻鬆且毫无压缩地重现。

这四项目标各自有相对应的技术需求，Jim在技术白皮书当中条列出其相互关係：

设计优秀喇叭的技术需求
1. 音质的传真（Tonal Fidelity）
精确的频率响应，避免强调或减低音乐频段当中的任何一个部分
无频率共振的单体与音箱，免除不必要的音染

2. 活生感的传真（Spatial Fidelity）
点音源、单指向性声波辐射
精确的时间一致
消除音箱绕射
全频段宽阔的能量散发

3. 暂态反应的传真（Transient Fidelity）
相位一致以表现真实的音乐暂态
非常低的能量储存以清晰重现音乐的细节

4. 动态的传真（Dynamic Fidelity）
高输出能量
低失真

Thiel自行设计与製造的同轴单体分解图。

而要满足以上的技术需求，喇叭设计的目标包括：

1. 非常一致的频率响应
2. 精确的时间响应
3. 精确的相位响应
4. 低能量储存
5. 低失真

针对上述的技术需求，Jim发展了一系列的技术，也就是Thiel自己的一套模式，来达到优秀喇叭的设计目标，包括了六大重点：

1. 完全的相位一致：使用一阶分音
2. 精确的时间一致：使用同轴单体与倾斜的前障板
3. 短音圈/长磁隙的磁铁总成，大幅降低单体运动的失真
4. 非常坚固、强硬的箱体设计
5. 前障板两侧採圆弧处理，降低音箱产生绕射
6. 採用质地坚硬的铝质振膜，消除工作时产生谐振

以上六大设计重点，已经包括了所有Thiel喇叭的设计精华，下一篇，就让我们从Jim的访谈当中，瞭解他如何设计心目中最理想的喇叭。